文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
不锈钢纤维/铜基减摩复合材料的研究
姓名:焦健
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:李国彬
20090301
河北工业大学硕士学位论文

不锈钢纤维/铜基减摩复合材料的研究

摘要

随着我国磁悬浮列车的发展,对制动材料的要求也越来越高。从国内外的摩擦制动材
料的制备情况来看,用粉末冶金法制备的复合材料是最有希望的新型摩擦制动材料。本文
采用粉末冶金的方法,成功地制备了不锈钢纤维/铜基减摩复合材料。
在Cu-Fe-Ni基体中,加入Sn的含量为 6wt%时基体的硬度达到最大值,为 ;
当复合材料中SiO2的含量为 6wt%、B4B C含量为 4wt%时,硬度达到最大值 ,材料
的摩擦系数大于 ,硬度和摩擦系数均符合刹车片的技术要求;当MoS2含量达到 4wt%,
复合材料硬度达到最大值,最大值为 96HRF,摩擦系数大于。
通过研究不锈钢纤维的不同直径对Cu基胎体的抗弯强度、硬度、摩擦系数、磨损失
重等性能的影响,表明在SiO2-B4C/Cu-Fe-Ni-Sn复合材料中不锈钢纤维直径为 40μm时,试
样综合性能最佳。在SiO2-B4C-MoS2/Cu-Fe-Ni-Sn复合材料中不锈钢纤维直径为 28μm时,
试样综合性能最佳。
通过扫描电镜、能谱分析以及 X 射线衍射对试样的摩擦表面形貌、断口形貌、元素
分布及基体合金的物相组成进行了分析,进一步研究了不锈钢纤维在不锈钢纤维/铜基复
合材料中的作用机理。不锈钢纤维/Cu 复合材料的磨损属于磨粒磨损、氧化磨损,并伴有
粘着磨损。
不锈钢纤维/Cu 复合材料的性能完全符合磁悬浮列车制动材料的性能要求,可望作为
磁悬浮列车制动材料。

关键词:不锈钢纤维,铜基,摩擦材料,粉末冶金

i
不锈钢纤维/铜基减摩复合材料的研究

RESEARCH OF STAINLESS STEEL FIBER/CU
POSITES

ABSTRACT

Along with the development of our country ic suspension train, the capability
requirement to the brake material is also gotten higher and higher. Looking from the domestic
and foreign friction brake material's preparation situation, the new friction brake material of
preparation by powder metallurgy is the most hopeful. In this paper, the stainless steel fiber/Cu
posite have been triumphantly fabricated by powder metallurgy.
When adding 6wt% Sn into Cu-Fe-Ni matrix, the hardness of sample get the maximum
value, . When the content of SiO2 in posite is 6wt% and B4C is 4wt%, the
hardness of sample get the maximum value, , and the material friction coefficient is
bigger than . The hardness and the friction coefficient of samples accord with specification
of brake block. When the MoS2 content is 4wt%, the hardness of sample gets the maximum
value, 96HRF, and the friction coefficient is higher than .
The effect of the stainless steel fiber of different diameter on the bending strength,
hardness, friction